Eigenbau: Optimale Kompromisse für (Tiefton-)Lautsprecher



Mess- und Berechnungsgrundlagen der entscheidenden Parameter und der Einbauverhältnisse von elektrodynamischen (Tiefton-) Lautsprechern; Praxis


Konzentriert auf Tieftonlautsprecher (TTLS) sollen hier die Grundlagen zum Bau von physikalisch richtig dimensionierten (geschlossenen oder Transmissionline-) LS-Boxen dargelegt werden; die dabei bestimmenden Größen (untere) "Resonanzfrequenz" und "Güte" bestimmen das Verhalten eines (TT)LS-Systems im Zeitbereich (ZB) ("Impulsverhalten") und Frequenzbereich (FB) ("Frequenzgang") entscheidend (vgl. auch Frequenzweichen)!


Um es gleich zu schreiben: Den optimalen Kompromis zwischen FB, ZB und dem vertretbaren Gesamtaufwand erreicht man mit einer aktiven, frequenzgangentzerrten LS-Box (der Einsatz bester LS-Chassis´ und Frequenzweichen ist wichtiger als irgendeine aktive Regelung).


Ohne zuviel zu schreiben soll hier das Wichtigste zusammengestellt werden, damit Sie den Bau Ihrer in den beiden Bereichen optimierten und damit kompromisbesten "Box" durchführen können. Die hier dargelegten Erkenntnisse flossen damals in den Bau der beiden unter dem Stern Abhöranlagen beschriebenen Systeme ein und konnten bei beiden sehr gut nachvollzogen werden!

Bassreflexsysteme werden hier nicht näher behandelt, da mit ihnen ein optimaler Kompromis (d. h. mit aktiver Frequenzgangentzerrung) nicht so einfach zu erreichen ist (Schwäche im Zeitbereich kombiniert mit einem steilen Frequenzgangabfall). Mittelton-(MT)-boxen unterliegen den gleichen Bedingungen; dort kann man aber mit Vorteil - siehe auch Literatur "H. Sahm: "HiFi-Lautsprecher"; Franzis-Verlag; ISBN 3-7723-6521-3 (1978)" ! - eine Schallwand statt eine Box einsetzen (Güte beachten!), siehe auch Abhöranlagen. Isodynamische LS sind hierfür besonders geeignet (nahezu keine Resonanzfrequenz, praktisch nur reelle Impedanz).


Vier (Faust-)Regeln gleich am Anfang:

FR 1)
Um möglichst tiefe Frequenzen zu übertragen (gut im Frequenzbereich):
Quotient der Parameter Freiluftresonanzfrequenz f3 und Freiluftgüte Q3 (Datenblatt) möglichst klein:
f3/Q3 klein (und Q3 <≈ 0,5)

FR 2)
Um möglichst schnell einzuschwingen (gut im Zeitbereich):
Einbaugüte Qa soll in der Praxis bei ca. 0,6 liegen (bei aktiv entzerrten LS; näheres siehe unter 1) in "Schritt für Schritt Anleitung...." weiter unten)

FR 3)
Eine (Fein-)Abstimmung bzw. Veränderung der durch Theorie (Rechnung) ermittelten Einbauparameter (f2 und Q2) erreicht man in der Praxis im eingebauten Zustand durch geändertes Füllen des Gehäuses mit Dämpfungswolle (Parameter "κ" verändern):
Gehäuse leer: κ≈1,4; (Qa größer, f2 höher)
locker gefüllt: κ≈1,2; (Qa mittel, f2 mittel)
dicht gefüllt: κ≈1,0; (Qa kleiner, f2 niedriger)

FR 4)
Bei (vorteilhaftem) Einsatz mehrerer TT-LS-Chassis pro Box:
Parallelschaltung, keine Reihenschaltung
(bei geschl. Box: Volumen natürlich entsprechend größer oder mehrere, separate Volumina).


Nehmen wir also an, Sie suchen ein möglichst gutes TT-LS-Chassis (auch wenn Sie schon eines haben, können Sie ruhig weiterlesen!). Um alle Rechnungen zu verdeutlichen, rechnen wir parallel ein (rot und kursiv gedrucktes) Beispiel durch anhand des alten TT-Klassikers KEF B139 (Datenblatt).

Nachfolgend das Kochrezept Schritt für Schritt (Stichwortbeschreibung) für eine geschlossene LSTT-Box (kann in Teilen (Volumen nicht) auch auf eine Transmissionline angewendet werden); Varianten im Text sind klein gedruckt, Angaben aus den Datenblättern alphanumerisch ("a)" usw.), Berechnungen numerisch aufgelistet ("1)" usw.):



Schritt für Schritt Anleitung und Berechnung zum Thema "elektrodynamische Tiefton-Lautsprecher"


Die Ausführung der optimalen aktiven Frequenzgangentzerrung ist unter Entzerrerschaltungen zu finden (wie in der vorigen pdf-Datei angegeben).


Es bleibt mir nur noch, Ihnen viel Erfolg und Freude zu wünschen beim Bau und der Inbetriebnahme der Tieftonsektion Ihres Wunschlautsprechersystems; der erste Schritt dazu, dass Sie keine Sumpfbässe - wie sie bei "Stanzereimusik" bevorzugt auftreten - erdulden müssen!

Eine Gewähr für die Formeln und die Berechnungen kann trotz sorgfältiger Kontrolle nicht übernommen werden. Mit der Bitte um Verständnis.






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